CN111482056A - 一种单塔双循环节能消白的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单塔双循环节能消白的装置。该装置在烟气净化装置的壳体内自下而上依次设置脱硫段和和吸收段,并在脱硫段和和吸收段之间设置贮液单元,在吸收段与壳体顶端之间设置第一喷淋层,在脱硫段的烟气进口与贮液单元之间设置第二喷淋层,烟气从脱硫段进入吸收段,并与吸收段顶部喷淋的浓溶液或清水逆流接触,在供暖季时,浓溶液吸收烟气中水分变稀,析出水分相变过程中释放潜热,加热烟气和盐溶液,升温后的溶液被贮液单元收集,并通过第一循环回路上的第一换热器换热,利用带走热量的大小灵活控制吸收段内的平衡状态,深度回收并利用了原烟气的显热和净烟气水蒸汽的潜热,避免现有技术烟气降温冷凝需要大量冷源,大大节约了水资源。

Description

一种单塔双循环节能消白的装置
技术领域
本发明属于环保技术领域,具体涉及一种单塔双循环节能消白的装置。
背景技术
目前主流消除湿烟羽技术均是通过在脱硫塔后布置烟道烟气冷凝器、喷淋塔或在浆液循环浆液管上增加浆液冷却器,使得脱硫塔出口烟气降温析出水分,用原烟气余热加热净烟气,此类技术不但无法深度回收净烟气中水蒸汽的大量潜热,还浪费了原烟气显热,同时烟气冷凝析水需外界冷媒,造成能源极大的浪费。
为了带走净烟气潜热需要大量的冷却循环水,冷源是目前主流技术必须面对的问题,特别对于规定脱硫塔出口烟温和含湿量的地区,不但冬季需要冷凝,甚至夏季也需要烟气冷凝,而电厂夏季时凉水塔往往是满负荷运行,无法提供有效冷源,若新建凉水塔需增加投资,同时会造成以好水换废水,起不到节水效果。若新建机力通风冷却塔,则建设费用极高,对电厂无法承受。
因此,目前主流技术存在以上能源和水资源浪费、投资成本大,消除湿烟羽只有投资没有收益的问题。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题是现有回收烟气余热的技术路线存在无法深度利用原烟气的显热和净烟气中水蒸汽的大量潜热,同时能源和水资源浪费、投资成本大,消除有色烟羽只有投资没有收益的缺陷,从而提出一种单塔双循环节能消白的装置。
为解决上述技术问题,本发明所提供的技术方案如下:
一种单塔双循环节能消白的装置,包括烟气净化装置,所述烟气净化装置包括壳体,还包括,
脱硫段和和吸收段,自下而上依次设置于所述壳体内;
贮液单元,设置于所述脱硫段和和吸收段之间,且位于所述壳体内,以分割所述脱硫段和和吸收段,烟气适于从所述脱硫段通过所述贮液单元进入所述吸收段;
第一喷淋层,设置于所述吸收段与所述壳体顶端之间,且位于所述壳体内,第一循环回路的进液端与所述贮液单元连通,出液端与所述第一喷淋层连通,所述第一循环回路上设置第一换热器,以将所述贮液单元内的吸收液降温后送入所述第一喷淋层,并对上升的烟气进行喷淋;
第二喷淋层,设置于所述脱硫段的烟气进口与所述贮液单元之间,且位于所述壳体内,第二循环回路的进液端与所述壳体的底部连通,出液端与所述第二喷淋层连通,以将所述壳体的底部内的脱硫液送入所述第二喷淋层,并对上升的烟气进行喷淋。
进一步的,所述贮液单元,包括,
积液底盘,适于放置于所述壳体内;
通气道,间隔设置于所述积液底盘上,且所述通气道延伸至所述吸收段,烟气通过所述通气道从所述脱硫段进入所述吸收段内,所述通气道的烟气出口正上方设置用于防止吸收液直接喷淋至所述通气道内的伞帽,并且所述伞帽与所述通气道的烟气出口间存在适于烟气流通的间隙;
贮液空间,设置于所述积液底盘上方,且位于相邻通气道之间或者通气道与所述壳体内壁之间,用于承接喷淋下来的吸收液。
进一步的,还包括储液装置,设置于所述第一循环回路上,以在非供暖季,将所述吸收段内的吸收液储存于所述储液装置内;供暖季,将所述储液装置内的吸收液送入所述吸收段内。
为了减轻塔体载荷,吸收段不设塔内存液池,吸收液通过贮液单元(也即接液盘)将吸收液导入塔外吸收液储液池,从而降低整个塔的载荷。吸收段全年可以使用吸收液进行热量和水分回收;也可以采暖季使用吸收液进行热量和水分回收,非采暖季使用清水喷淋使烟气冷凝析水来实现湿烟羽消除。
进一步的,还包括第三循环回路,其进液端与所述储液装置连通,出液端与所述第一喷淋层连通,所述第三循环回路上设置溶液过滤调质系统和换热装置。
第四循环回路,其进液端与所述储液装置连通,出液端与所述第一喷淋层连通,所述第四循环回路上依次设置第四换热器和再生系统。
进一步的,所述再生系统,包括闪蒸罐,其中部设置稀溶液进口,上部设置蒸汽出口,下部设置浓溶液出口,第五换热器与所述稀溶液进口连通,所述浓溶液出口与所述第四换热器连通,以使喷淋烟气后的吸收液进入所述闪蒸罐内再生,并从所述浓溶液出口出来,进入所述第四换热器与喷淋烟气后的吸收液换热;
压缩机和饱和器,所述蒸汽出口、压缩机、饱和器和第五换热器依次连通,以在非供暖季将喷淋烟气后的吸收液与二次蒸汽在所述第五换热器内发生换热后,进入所述闪蒸罐。
进一步的,还包括第五循环回路,其进液端与所述贮液单元连通,出液端与所述第一喷淋层连通,所述第五循环回路上设置有储水装置和制冷装置,以在非供暖季,将所述储水装置内的水送入所述制冷装置内制冷后,再送入所述第一喷淋层内进行烟气的循环喷淋;供暖季,将所述贮液单元内的水储存于所述储水装置内。
进一步的,还包括第二换热器和第三换热器,所述第一换热器、第二换热器和第三换热器依次连通,以使热网来水或低加凝结水依次通过所述第一换热器、第二换热器和第三换热器,并与进入相应换热器内的物质进行换热;
所述第五换热器与所述第二换热器和/或第三换热器连通,以将所述第五换热器的抽气冷凝水送入所述第二换热器和/或第三换热器换热后,回锅炉给水,将所述第五换热器的二次蒸汽冷凝水送入所述第三换热器和/或第二换热器换热后,作为工艺补充水;
所述蒸汽出口还与所述第三换热器连通,以将二次蒸汽送入所述第三换热器中进行换热。
进一步的,还包括依次连通设置的除尘装置和省煤器,所述省煤器与所述脱硫段的烟气进口连通,以使烟气依次通过所述除尘装置和省煤器后,进入所述脱硫段中,所述第三换热器与所述省煤器连通,以将冷凝水与来自所述除尘装置的烟气在所述省煤器内换热。
进一步的,还包括第一除雾器,设置于所述第一喷淋层与所述壳体顶端之间,且位于所述壳体内;
第二除雾器,设置于所述第二喷淋层与所述贮液单元之间,且位于所述壳体内。
进一步的,相对于所述积液底盘,相邻所述伞帽的水平高度可平齐或不同;
所述壳体顶端的烟气出口与烟囱相连通。
需要说明的是,本发明中“喷淋消白”是指通过喷淋吸收液和/或者清水的方式,回收烟气中的热量,并消除白烟现象。
本发明技术方案,具有如下优点:
1、本发明提供的单塔双循环节能消白的装置,在烟气净化装置的壳体内自下而上依次设置脱硫段和和吸收段,并在脱硫段和和吸收段之间设置贮液单元,在吸收段与壳体顶端之间设置第一喷淋层,在脱硫段的烟气进口与贮液单元之间设置第二喷淋层,在实际工作过程中,烟气从脱硫段进入吸收段,并与吸收段顶部喷淋的浓溶液(如浓盐溶液)或清水逆流接触,在供暖季时,浓溶液吸收烟气中水分变稀,析出水分相变过程中释放潜热,加热烟气和盐溶液,升温后的溶液被贮液单元收集,并通过第一循环回路上的第一换热器换热,利用带走热量控制吸收段内的平衡状态;在非供暖季时,除了利用浓溶液外,还可利用清水喷淋来冷却烟气,饱和净烟气降温析水,从而达到提水效果,升温的后的水可通过制冷装置换热后,再循环利用。最终通过上述手段深度回收并利用了原烟气的显热和净烟气水蒸汽的潜热,避免现有技术烟气降温冷凝需要大量冷源,大大节约了水资源。同时回收了净烟气中水分,降低系统运行费用,解决了燃煤电厂或其他行业消除有色烟羽、深度提水系统只投入没有收益的问题,达到高效节能减排等环保效果,具有很好的社会和经济影响。同时,将脱硫段和和吸收段设置于同一壳体内,大大简化了工艺流程,降低了设备成本。
2、本发明提供的单塔双循环节能消白的装置,首先利用吸收段来大幅度降低净烟气的含水率,蒸汽在被浓溶液吸收过程中由于相变释放潜热,使得净烟气的干度和温度得以提高,可同时达到消除有色烟羽、深度提水、降低净烟气的含尘量和回收净烟气中水蒸汽低品质潜热的效果;接着在吸收段中吸收水蒸气后的浓溶液变成稀溶液,稀溶液中一部分通过第四换热器升温,再通过再生系统恢复至原浓度,最后返回至吸收段内;另一部分通过第一换热器加热换热介质(如热网水),再返回至吸收装置内,两股流量大小根据具体要求调整,通过调整两路流量比可改变单位质量浓溶液的吸水能力;加之,被送往再生系统中的稀溶液通过与再生系统产生的饱和蒸汽或汽机抽气换热,并进入闪蒸罐内闪蒸再生变为浓溶液,浓溶液返回吸收装置中循环使用,采暖季利用机组抽气加热稀溶液再生;非采暖季再生过程利用了再生系统顶部的二次蒸汽压缩后产生的饱和蒸汽,释放潜热的饱和蒸汽变为二次蒸汽冷凝水,该二次蒸汽冷凝水再次进入第三换热器与热网水换热,降温后的凝结水可用于脱硫段除雾器冲洗水、吸收段除雾器冲洗水或者做为工艺补充水等,降低了成本和能耗。避免再生使用电厂蒸汽,可有效降低蒸汽用量。
3、本发明提供的单塔双循环节能消白的装置,再生系统供暖季采用汽机抽气来抽蒸汽,作为再生驱动热源,抽气冷凝水经过第二换热器换热后,回锅炉给水;非供暖季采用压缩机+饱和器+闪蒸塔的二次蒸汽,压缩后产生的饱和蒸汽,冷凝水用于脱硫段工艺补水,或者采用清水喷淋,或者是两者的组合。热网水或低加凝结水通过吸收装置的第四换热器换热升温之后,再与再生系统的第五换热器换热,供暖季达到热网水温度要求,供暖季回热网;非供暖季去低加或去低温省煤器换热后再去低加,可用于加热低加凝结水,使非供暖季机组发电能力影响较小。通过以上方式解决燃煤电厂或其他行业消除湿烟羽、深度提水系统只投入没有收益的问题,通过压缩机+饱和器+闪蒸塔系统进一步地回收脱硫装置后净烟气水蒸汽的潜热,回收净烟气中水分,降低系统运行费用,达到高效的节能减排等环保效果。
4、本发明提供的单塔双循环节能消白的装置,不仅可以将原烟气显热用于加热热网水或低加凝结水,还可以同时回收烟气中水蒸汽大量潜热,深度回收烟气余热,由于回收潜热过程中烟气温度同时升高,可同时降低烟气含水率和提高烟气温度,达到回收潜热协同消除有色烟羽和降低烟气含尘量作用。该装置通过深度提水从而回收节约水资源,由于系统设备简单,与目前相关技术相比可降低系统运行压降约三分之一,节省运行费用,具有很好的环保节能效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中单塔双循环节能消白的装置的布置图;
图2是本发明实施例中烟气净化装置的结构示意图;
图3是本发明实施例中贮液单元的一种结构的俯视图;
图4是本发明实施例中贮液单元的另一种结构的俯视图;
图5是本发明实施例中贮液单元的一种结构的侧视图;
图6是本发明实施例中贮液单元的另一种结构的侧视图;
图7是本发明实施例中再生系统的结构示意图;
其中附图标记表示为:
1-除尘装置;2-省煤器;3-烟气净化装置;3-1-吸收段;3-2-脱硫段;3-3-第一喷淋层;3-4-第二喷淋层;3-5-贮液单元;3-5-1-通气道;3-5-2-伞帽;3-5-3-积液底盘;3-6-第一除雾器;3-7-第二除雾器;4-烟囱;5-储液装置;6-溶液过滤调质系统;7-储水装置;8-制冷装置;9-第六换热器;10-第一换热器;11-第二换热器;12-第三换热器;13-第四换热器;14-压缩机;15-饱和器;16-第五换热器;17-闪蒸罐;18-再生系统。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供了一种单塔双循环节能消白的装置,如图1和2所示,包括依次连通设置的除尘装置1、省煤器2和烟气净化装置3,如除尘装置1可为电除尘器,烟气净化装置3包括壳体,还包括,
脱硫段3-2和和吸收段3-1,自下而上依次设置于壳体内;吸收段3-1可为空塔段或填料塔段,当为填料塔段时,填料可为单层或多层;吸收段3-1的顶部设置净烟气出口;
贮液单元3-5,设置于脱硫段3-2和和吸收段3-1之间,且位于壳体内,以分割脱硫段3-2和和吸收段3-1,烟气适于从脱硫段3-2通过贮液单元3-5进入吸收段3-1;具体地,如图3、图4、图5和图6所示,贮液单元3-5,包括积液底盘3-5-3,适于放置于壳体内;通气道3-5-1,间隔设置于积液底盘3-5-3上,且通气道3-5-1延伸至吸收段3-1,烟气通过通气道3-5-1从脱硫段3-2进入吸收段3-1内,通气道3-5-1的烟气出口正上方设置用于防止吸收液直接喷淋至通气道3-5-1内的伞帽3-5-2,并且伞帽3-5-2与通气道3-5-1的烟气出口间存在适于烟气流通的间隙;贮液空间,设置于积液底盘3-5-3上方,且位于相邻通气道3-5-1之间或者通气道3-5-1与壳体内壁之间,用于承接喷淋下来的吸收液;
第一喷淋层3-3,设置于吸收段3-1与壳体顶端之间,且位于壳体内,第一循环回路的进液端与贮液单元3-5连通,出液端与第一喷淋层3-3连通,第一循环回路上设置第一换热器10,以将贮液单元3-5内的吸收液降温后送入第一喷淋层3-3,并对上升的烟气进行喷淋;具体地,如图2所示,第一喷淋层3-3为1-6层,第一喷淋层3-3内设置第一喷淋单元,第一喷淋层3-3为四个,分为四层,并间隔排布;第一循环回路的进液端与贮液空间连通;
第二喷淋层3-4,设置于脱硫段3-2的烟气进口与贮液单元3-5之间,且位于壳体内,第二循环回路的进液端与壳体的底部连通,出液端与第二喷淋层3-4连通,以将壳体的底部内的脱硫液送入第二喷淋层3-4,并对上升的烟气进行喷淋,具体地,如图2所示,第二喷淋层3-4为1-8层,第二喷淋层3-4内设置第二喷淋单元,第二喷淋层3-4为7个,分为7层,并间隔排布;
更具体地,第一喷淋单元和第二喷淋单元均包括喷淋导管和间隔设置其上的喷淋嘴,且第一喷淋单元和第二喷淋单元分别靠近吸收段3-1和脱硫段3-2的净烟气出口,这样延长逆流接触路程,能有效回收烟气中的热量。
上述单塔双循环节能消白的装置中,在烟气净化装置的壳体内自下而上依次设置脱硫段和和吸收段,并在脱硫段和和吸收段之间设置贮液单元,在吸收段与壳体顶端之间设置第一喷淋层,在脱硫段的烟气进口与贮液单元之间设置第二喷淋层,在实际工作过程中,烟气从脱硫段进入吸收段,并与吸收段顶部喷淋的浓溶液(如浓盐溶液)或清水逆流接触,在供暖季时,浓溶液吸收烟气中水分变稀,析出水分相变过程中释放潜热,加热烟气和盐溶液,升温后的溶液被贮液单元收集,并通过第一循环回路上的第一换热器换热,利用带走热量大小灵活控制吸收段内的平衡状态;在非供暖季时,除了利用浓溶液外,还可利用清水喷淋来冷却烟气,饱和净烟气降温析水,从而达到提水效果,升温的后的水可通过制冷装置换热后,再循环利用。最终通过上述手段深度回收并利用了原烟气的显热和净烟气水蒸汽的潜热,避免现有技术烟气降温冷凝需要大量冷源,大大节约了水资源。同时回收了净烟气中水分,降低系统运行费用,解决了燃煤电厂或其他行业消除有色烟羽、深度提水系统只投入没有收益的问题,达到高效节能减排等环保效果,具有很好的社会和经济影响。同时,将脱硫段和和吸收段设置于同一壳体内,大大简化了工艺流程,降低了设备成本。
进一步地,还包括储液装置5,设置于第一循环回路上,以在非供暖季,将吸收段3-1内的吸收液储存于储液装置5内;供暖季,将储液装置5内的吸收液送入吸收段3-1内。
进一步地,还包括第三循环回路,其进液端与储液装置5连通,出液端与第一喷淋层3-3连通,第三循环回路上设置溶液过滤调质系统6和换热装置;具体地,换热装置具体可为第一换热器10;通过溶液过滤调质系统6对吸收液进行过滤和调制;具体地,溶液过滤调质系统6由依次连通的旋流器+过滤器组成;
第四循环回路,其进液端与储液装置5连通,出液端与第一喷淋层3-3连通,第四循环回路上依次设置第四换热器13和再生系统18;具体地,如图7所示,再生系统18,包括闪蒸罐17,其中部设置稀溶液进口,上部设置蒸汽出口,下部设置浓溶液出口,第五换热器16与稀溶液进口连通,浓溶液出口与第四换热器13连通,以使喷淋烟气后的吸收液进入闪蒸罐17内再生,并从浓溶液出口出来,进入第四换热器13与喷淋烟气后的吸收液换热;压缩机14和饱和器15,蒸汽出口、压缩机14、饱和器15和第五换热器16依次连通,以在非供暖季将喷淋烟气后的吸收液与二次蒸汽在第五换热器16内发生换热后,进入闪蒸罐17;第四换热器13可为板式换热器。
此外,如图2所示,吸收段3-1设置有外循环和内循环,外循环为1-2层,内循环为2-4层,具体设置数量根据项目烟气量决定,每个循环层单独设置换热器或循环泵,并根据相关规范对动设备进行备用。外循环负责系统再生,内循环负责吸收系统平衡状态。具体地,储液装置5内的吸收液分为三路,分别为第一循环回路、第二循环回路和第三循环回路,在第一循环回路上,喷淋后的吸收液经过第一换热器10换热后返回吸收段3-1顶端形成小循环;在第二循环回路上,喷淋后的吸收液经过第四换热器13加热之后进入再生系统18;在第三循环回路上,喷淋后的吸收液进入溶液过滤调质系统6,一方面可通过旋流器+过滤装置除去溶液在吸收段中积累的固体颗粒物和生成的结晶盐(硫酸盐、碳酸盐等)等物质,使吸收段溶液的污染物和杂质控制在一定程度;另一方面加入钙基盐,调整溶液的pH,保持溶液的吸收能力,同时降低溶液的腐蚀性。吸收液从吸收段顶部进入,通过均匀喷淋与从吸收段底部进入的烟气逆向对流,烟气中水蒸汽被浓溶液吸收,喷淋层可设置备用层,以提高吸收段的可靠性。通过调整吸收段内循环溶液量可控制单位质量盐溶液的吸水能力,吸收后的稀溶液浓度相对浓溶液降低1%-10%,内循环循环量和再生循环量的比例可在1:1-10:1。
采暖季,再生系统以汽机抽气作为再生驱动热源;非采暖季则采用再生系统(压缩机+饱和器+板式换热器+闪蒸罐),或清水喷淋系统,或再生系统与清水喷淋系统的组合系统。烟气从脱硫段底部进入进行脱硫后从脱硫段气帽进入吸收段底部,如3和4所示,气帽形式可为长方形或圆形,具体地,气帽可为伞帽3-5-2。脱硫后的净烟气进入吸收段,与吸收段顶部喷淋的浓盐溶液逆流,吸收段顶部浓盐溶液吸收烟气中水分变稀,析出水分相变过程中释放潜热,加热烟气和盐溶液,升温后的溶液通过上段底部积液底盘引出进入储液装置。
喷淋后的吸收液随后进入蒸发器中部分气化,最后进入闪蒸罐闪蒸出所吸收水分,驱动热源供暖季采用抽机组蒸汽,非采暖季采用MVR(压缩机+饱和器+板式换热器+闪蒸罐)提高二次蒸汽品质。根据一次蒸汽凝结水和二次蒸汽温度决定,一次蒸汽凝结水可进入第三换热器或第二换热器换热,换热之后的一次蒸汽凝结水回到锅炉;蒸出的二次蒸汽进可入第二换热器或第三换热器换热,换热之后的二次凝结水用于脱硫工艺补水。闪蒸罐底部出来的浓溶液,进入第四换热器与稀溶液换热之后再被送进吸收段顶部循环吸收。经浓溶液加热之后的稀溶液进入第五换热器继续升温(热源为供暖季采用抽机组蒸汽),然后进行闪蒸罐闪蒸,通过回收净烟气潜热来增加供暖面积,供暖季时,抽气凝结水进入第二换热器或第三换热器与热网水进行换热,闪蒸罐顶部的二次蒸汽进入第三换热器或第二换热器将热网水提升至85℃左右用于供暖。
实施例2
本实施例提供了一种单塔双循环节能消白的装置,在上述实施例1的基础上,还包括第五循环回路,其进液端与贮液单元3-5连通,出液端与第一喷淋层3-3连通,第五循环回路上设置有储水装置7和制冷装置8,以在非供暖季,将储水装置7内的水送入制冷装置8内制冷后,再送入第一喷淋层3-3内进行烟气的循环喷淋;供暖季,将贮液单元3-5内的水储存于储水装置7内;在本实施例中,制冷装置8为凉水塔或闭式机力通风冷却塔;储水装置7为清水箱;
非供暖季,吸收段也可利用清水喷淋来冷却烟气,饱和净烟气降温析水,从而达到提水效果。非供暖季利用重力高差将吸收段底部的吸收液完全排入储液装置,关闭吸收段溶液旁路,开启清水池旁路,利用循环水泵将吸收段底部清水送至塔顶喷淋,喷淋水与烟气在吸收段中传质传热之后温度升高,凝结水进入循环冷却水,吸收段底部升温后的冷却水被送往制冷装置冷却。制冷装置采用凉水塔或闭式机力通风冷却塔,升温后的循环冷却水可被直接送往凉水塔或闭式机力通风冷却塔,在凉水塔中收回来的水被空气带走,而闭式机力通风冷却塔不能蒸发掉多余的冷凝水,在进入闭式机力通风冷却塔之前将排除多余水分,剩余的在进入机力通风冷却塔;第二种方法:升温后的循环冷却水可通过再生系统的板式换热器换热,板式换热器冷媒来自凉水塔或闭式机力通风冷却塔的冷却水,同样升温的塔底循环冷却水进入板换之前也需要排除凝结水量的水。非供暖季则将再生系统切除,通过利用凉水塔或闭式机力通风冷却塔制造的循环冷却水在吸收段中进行喷淋冷却,以实现电厂非供暖季消除湿烟羽环保要求;
非采暖季无供暖需求时,若还需进行烟气提水,则再生系统切换为MVR运行模式,二次蒸汽从闪蒸罐顶部排除进入压缩机,经增压增温变为过热蒸汽,经过喷淋变为饱和蒸汽,作为闪蒸罐驱动热源,释放潜热之后变为凝结水,该凝结水再次与热网水换热,可将热网水(低加凝结水)加热至60℃左右,降温后的凝结水可用于脱硫段或者吸收段的除雾器冲洗水等。通过此种运行方式可使非供暖季抽气能耗与回收能耗几乎相互抵消,对机组发电能力不产生负面影响。
实施例3
本实施例提供了一种单塔双循环节能消白的装置,在上述实施例1或2的基础上,还包括第二换热器11和第三换热器12,第一换热器10、第二换热器11和第三换热器12依次连通,以使热网来水或低加凝结水依次通过第一换热器10、第二换热器11和第三换热器12,并与进入相应换热器内的物质进行换热;
第五换热器16与第二换热器11和/或第三换热器12连通,以将第五换热器16的抽气冷凝水送入第二换热器11和/或第三换热器12换热后,回锅炉给水,将第五换热器16的二次蒸汽冷凝水送入第三换热器12和/或第二换热器11换热后,作为工艺补充水;蒸汽出口还与第三换热器12连通,以将二次蒸汽送入第三换热器12中进行换热。
实施例4
本实施例提供了一种单塔双循环节能消白的装置,在上述实施例1、2或3的基础上,省煤器2与脱硫段3-2的烟气进口连通,以使烟气依次通过除尘装置1和省煤器2后,进入脱硫段3-2中,第三换热器12与省煤器2连通,以将冷凝水与来自除尘装置1的烟气在省煤器2内换热;
还包括第六换热器9,与第四换热器13连通,用于将在第四换热器13中换热后的浓溶液再次在六换热器9中换热;
壳体顶端的烟气出口与烟囱4相连通。
实施例5
本实施例提供了一种单塔双循环节能消白的装置,在上述实施例1、2、3或4的基础上,还包括第一除雾器3-6,设置于第一喷淋层3-3与壳体顶端之间,且位于壳体内;
第二除雾器3-7,设置于第二喷淋层3-4与贮液单元3-5之间,且位于所述壳体内,如图2所示,在相应的第二除雾器3-7还可以设置喷淋层,以对相应的第一除雾器3-6和第二除雾器3-7进行冲洗。
实施例6
本实施例提供了一种单塔双循环节能消白的装置,在上述实施例1、2、3、4或5的基础上,如图3、4、5和6所示,贮液单元3-5中的通气道3-5-1和伞帽3-5-2的形状可为长方形和圆形,若为长方形,长方形的一端设置排液口,溶液由排液口进入储液装置或储水装置,相对于积液底盘,相邻所述伞帽的水平高度可相同或不同,也即每排的气帽高度可不一致,以增大流通面积;若为圆形气帽,在通气道3-5-1为圆柱形,气帽也为圆形,气帽排布置可为错排和正排,正排可减少溶液流通阻力。积液底盘3-5-3上通气道3-5-1的长度和宽度及直径可根据进入吸收段的均匀性进行设计。
此外,上述装置的具体的工作原理如下:
如图2,吸收段根据烟气量布置2-6层喷淋层,一般设置2层外循环、3层内循环,吸收段顶部浓盐溶液吸收烟气中水分变稀,析出水分相变过程中释放潜热,加热烟气和盐溶液,升温后的溶液通过内循各支路上的板式换热器换热,利用带走热量大小控制吸收段中的平衡状态,外循环一般为一用一备,外循环可将吸收段吸收的水分携带至再生系统进行再生。烟气从脱硫段底部进入进行脱硫后从脱硫段气帽进入吸收段底部,气帽形式可为长方形或圆形,与吸收段顶部喷淋的浓盐溶液逆流,吸收段顶部浓盐溶液吸收烟气中水分变稀,析出水分相变过程中释放潜热,加热烟气和盐溶液,升温后的溶液通过上段底部积液底盘引出进入储液装置,储液装置内溶液分三部分,第一部分通过循环泵送往热网换热器与热网水或低加凝结水换热,换热之后的稀溶液再循环至吸收段顶部喷淋,形成内循环;第二部分进入溶液调质槽调质之后由调质泵送至与循环泵稀溶液混合进入热网换热器;第三部分由稀溶液换热器送往稀浓溶液换热器与浓溶液换热,随后进入饱和器中部分气化,最后进入闪蒸罐闪蒸出所吸收水分,驱动热源供暖季采用抽机组蒸汽,非采暖季采用MVR提高二次蒸汽品质。根据一次蒸汽凝结水和二次蒸汽温度决定,一次蒸汽凝结水可进入热网三级或二级换热器换热,换热之后的一次蒸汽凝结水回到锅炉;蒸出的二次蒸汽进可入热网二级或三级换热器换热,换热之后的二次凝结水用于脱硫工艺补水。闪蒸罐底部出来的浓溶液,进入稀浓溶液换热器与稀溶液换热之后再被送进吸收段顶部循环吸收。经浓溶液加热之后的稀溶液进入板式换热器继续升温(热源为供暖季采用抽机组蒸汽),然后进行闪蒸罐闪蒸,通过回收净烟气潜热来增加供暖面积,供暖季时,抽气凝结水进入热网二级换热器或热网三级换热器与热网水进行换热,闪蒸罐顶部的二次蒸汽进入热网三级换热器或热网二级换热器将热网水提升至85℃左右用于供暖。
非采暖季无供暖需求时,若还需进行烟气提水,则再生系统切换为MVR运行模式,二次蒸汽从再生器顶部排除进入压缩机,经增压增温变为过热蒸汽,经过喷淋变为饱和蒸汽,作为再生器驱动热源,释放潜热之后变为凝结水,该凝结水再次与热网水换热,可将热网水(低加凝结水)加热至60℃左右,降温后的凝结水可用于脱硫塔除雾器冲洗水等。通过此种运行方式可使非供暖季抽气能耗与回收能耗几乎相互抵消,对机组发电能力不产生负面影响。
非供暖季,吸收段可利用清水喷淋来冷却烟气,饱和净烟气降温析水,从而达到提水效果。对于吸收段来说,非供暖季利用高差重力将吸收段底的吸收段完全排入储液装置或储水装置,关闭吸收段溶液旁路,开启清水池旁路,利用循环水泵将吸收段底部清水送至塔顶喷淋,喷淋水与烟气在吸收段中传质传热之后温度升高,凝结水进入循环冷却水,吸收段底部升温后的冷却水被送往制冷装置冷却。制冷装置采用凉水塔或闭式机力通风冷却塔,升温后的循环冷却水可被直接送往凉水塔或闭式机力通风冷却塔,在凉水塔中收回来的水被空气带走,而闭式机力通风冷却塔不能蒸发掉多余的冷凝水,在进入闭式机力通风冷却塔之前将排除多余水分,剩余的在进入机力通风冷却塔;第二种方法:升温后的循环冷却水可通过再生系统的板式换热器换热,板式换热器冷媒来自凉水塔或闭式机力通风冷却塔的冷却水,同样升温的塔底循环冷却水进入板式换热器之前也需要排除凝结水。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种单塔双循环节能消白的装置,包括烟气净化装置,所述烟气净化装置包括壳体,其特征在于,还包括,
脱硫段和和吸收段,自下而上依次设置于所述壳体内;
贮液单元,设置于所述脱硫段和和吸收段之间,且位于所述壳体内,以分割所述脱硫段和和吸收段,烟气适于从所述脱硫段通过所述贮液单元进入所述吸收段;
第一喷淋层,设置于所述吸收段与所述壳体顶端之间,且位于所述壳体内,第一循环回路的进液端与所述贮液单元连通,出液端与所述第一喷淋层连通,所述第一循环回路上设置第一换热器,以将所述贮液单元内的吸收液降温后送入所述第一喷淋层,并对上升的烟气进行喷淋;
第二喷淋层,设置于所述脱硫段的烟气进口与所述贮液单元之间,且位于所述壳体内,第二循环回路的进液端与所述壳体的底部连通,出液端与所述第二喷淋层连通,以将所述壳体的底部内的脱硫液送入所述第二喷淋层,并对上升的烟气进行喷淋。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述贮液单元,包括,
积液底盘,适于放置于所述壳体内;
通气道,间隔设置于所述积液底盘上,且所述通气道延伸至所述吸收段,烟气通过所述通气道从所述脱硫段进入所述吸收段内,所述通气道的烟气出口正上方设置用于防止吸收液直接喷淋至所述通气道内的伞帽,并且所述伞帽与所述通气道的烟气出口间存在适于烟气流通的间隙;
贮液空间,设置于所述积液底盘上方,且位于相邻通气道之间或者通气道与所述壳体内壁之间,用于承接喷淋下来的吸收液。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,还包括,
储液装置,设置于所述第一循环回路上,以在非供暖季,将所述吸收段内的吸收液储存于所述储液装置内;供暖季,将所述储液装置内的吸收液送入所述吸收段内。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,还包括,
第三循环回路,其进液端与所述储液装置连通,出液端与所述第一喷淋层连通,所述第三循环回路上设置溶液过滤调质系统和换热装置;
第四循环回路,其进液端与所述储液装置连通,出液端与所述第一喷淋层连通,所述第四循环回路上依次设置第四换热器和再生系统。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述再生系统,包括
闪蒸罐,其中部设置稀溶液进口,上部设置蒸汽出口,下部设置浓溶液出口,第五换热器与所述稀溶液进口连通,所述浓溶液出口与所述第四换热器连通,以使喷淋烟气后的吸收液进入所述闪蒸罐内再生,并从所述浓溶液出口出来,进入所述第四换热器与喷淋烟气后的吸收液换热;
压缩机和饱和器,所述蒸汽出口、压缩机、饱和器和第五换热器依次连通,以在非供暖季将喷淋烟气后的吸收液与二次蒸汽在所述第五换热器内发生换热后,进入所述闪蒸罐。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,还包括,
第五循环回路,其进液端与所述贮液单元连通,出液端与所述第一喷淋层连通,所述第五循环回路上设置有储水装置和制冷装置,以在非供暖季,将所述储水装置内的水送入所述制冷装置内制冷后,再送入所述第一喷淋层内进行烟气的循环喷淋;供暖季,将所述贮液单元内的水储存于所述储水装置内。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,还包括,
第二换热器和第三换热器,所述第一换热器、第二换热器和第三换热器依次连通,以使热网来水或低加凝结水依次通过所述第一换热器、第二换热器和第三换热器,并与进入相应换热器内的物质进行换热;
所述第五换热器与所述第二换热器和/或第三换热器连通,以将所述第五换热器的抽气冷凝水送入所述第二换热器和/或第三换热器换热后,回锅炉给水,将所述第五换热器的二次蒸汽冷凝水送入所述第三换热器和/或第二换热器换热后,作为工艺补充水;
所述蒸汽出口还与所述第三换热器连通,以将二次蒸汽送入所述第三换热器中进行换热。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置,其特征在于,还包括依次连通设置的除尘装置和省煤器,所述省煤器与所述脱硫段的烟气进口连通,以使烟气依次通过所述除尘装置和省煤器后,进入所述脱硫段中,所述第三换热器与所述省煤器连通,以将冷凝水与来自所述除尘装置的烟气在所述省煤器内换热。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置,其特征在于,还包括,
第一除雾器,设置于所述第一喷淋层与所述壳体顶端之间,且位于所述壳体内;
第二除雾器,设置于所述第二喷淋层与所述贮液单元之间,且位于所述壳体内。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的装置,其特征在于,相对于所述积液底盘,相邻所述伞帽的水平高度不同;
所述壳体顶端的烟气出口与烟囱相连通。
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